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Redoxreaktionen

OberschuleChemieNettoionische Redoxstöchiometrie mit limitierenden Reaktanden, Oxidationszahlen und formaler Elektronenübertragungsbilanz

Klicke auf ein blaues Elektronensymbol, um ein Reaktionspaket weiterzuschalten. Vergleiche die Oxidationsstufen des Donors, die Reduktion des Akzeptors und die durch jedes Reagenz begrenzte Menge.

Zn → Zn²⁺Cu²⁺ → Cu0 → 22 → 0−−Elektronenbilanzierung

Fortschritt bis zum Umsatz des limitierenden Reagenzes: 0%

Messprotokoll

Ändere die Einstellungen, teste eine Vorhersage und speichere das Ergebnis. Es werden bis zu 12 Momentaufnahmen gespeichert.

Über dieses Experiment

Führe eine Redoxreaktion schrittweise in Portionen durch. Verfolge die Oxidationszahlen von Donator und Akzeptor und erfasse dabei die Mengen der Reaktanten und Produkte sowie die formal übertragene Elektronenmenge.

Lernziele

  • Erkenne Oxidation an einer Erhöhung der Oxidationszahl.
  • Gleiche die abgegebenen Elektronen mit den aufgenommenen ab.
  • Bestimme mithilfe der stöchiometrischen Koeffizienten den limitierenden Reaktanden.

Anleitung

  1. 1Wähle Zink und Kupferionen und übertrage jeweils ein Reaktionspaket.
  2. 2Ermittle den vollständigen Reaktionsfortschritt des limitierenden Reaktanden und vergleiche den Verlust des Donators mit dem reduzierten Produkt.
  3. 3Wechsle zu Kupfer und Silberionen und prüfe den Akzeptorbedarf im Verhältnis zwei zu eins.
  4. 4Verwende das Ionenpaar aus Eisen und Cer und überprüfe die Elektronenbilanz für ein Elektron.

Das Modell

Das maximale Reaktionsausmaß wird durch das limitierende Reagenz bestimmt.
Bei jedem Reaktionsumsatz wird die ausgeglichene formale Elektronenmenge übertragen.
Ein Kupferatom liefert zwei Elektronen für zwei Silberionen.

Annahmen

  • Bei den ausgewählten Reaktionen handelt es sich um ideale nettoionische stöchiometrische Umwandlungen. Es werden weder Reaktionsgeschwindigkeit noch Elektrodenpotenzial berechnet.
  • Die Fortschrittssteuerung gibt einen Anteil des Reaktionsfortschritts des limitierenden Reaktanden an, nicht die physikalische Zeit.
  • Blaue Elektronensymbole sind eine formale Buchführung. Sie stellen keine freien Elektronen dar, die sich durch eine wässrige Lösung bewegen.
  • Gegenionen und Lösungsmittel werden weggelassen, während die Nettoladung und die Mengen der erfassten Elemente erhalten bleiben.

Im Unterricht ausprobieren

  1. Q1Warum werden für ein Kupferatom zwei Silberionen benötigt?
  2. Q2Bedeutet eine ausgeglichene Nettoladung, dass keine Elektronen übertragen wurden?

Häufig gestellte Fragen

Bedeutet Oxidation immer, dass sich etwas mit Sauerstoff verbindet?

Nein. In dieser Buchführungsübung bedeutet es eine Erhöhung der Oxidationszahl und einen formalen Elektronenverlust.

Zeigt das Diagramm einen tatsächlichen Elektronenstrahl zwischen den Bechergläsern?

Nein. Die Brücke ist ein Buchführungsdiagramm, das Oxidations- und Reduktions-Halbreaktionen miteinander verknüpft.